鋼鐵企業中電氣自動化的作用

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引言

工業生產中的電氣自動化水平，是衡量一個國家工業發達程度的重要標準。鋼鐵生產作為國家工業生產中的重要環節，為保證其生產供應和生產質量，需要對其生產線進行全面的電氣自動化改進，這不僅對于鋼鐵企業的核心競爭力提升有著重要意義，對于國家的可持續發展而言也十分重要。

一、鋼鐵生產電氣自動化的意義

（一）提高產能、滿足市場空缺

鋼鐵冶金產業在我國的發展是十分迅速的，在2000年初，我國鋼鐵企業總的鋼材產量就達到了千萬噸級，在2003年，僅特殊鋼材的產量就達到了三千萬噸，這只占到全國鋼鐵產量的五分之一。以冷軋薄板的生產為例，2005年全國的鋼鐵企業預計總的生產力為1500萬噸，而全國范圍內該鋼材的需求量在2000萬噸左右，在還沒有將出口的鋼材統計在內的情況下就存在這500萬噸左右的市場空缺。國內的汽車工業所需要的不銹鋼板、冷軋硅鋼板等特種鋼材經常出現供不應求、依賴進口的局面。在這樣的市場環境下，國內鋼鐵企業中實現生產線的電氣自動化，將帶動企業產能的極大提升以及產品多樣化，以此來彌補國內的鋼材市場缺額，擺脫鋼材依賴進口的不利局面。

（二）提升產品質量和企業競爭力

鋼鐵生產作為技術依賴性很強的工業部門，傳統人工控制下的生產經常出現生產細節不到位、產品標準不統一等的情況，這使得鋼鐵企業在市場上的競爭力也受到影響。產品線電氣自動化的實現，能過夠有效提升鋼材的生產質量。以攀鋼集團冷軋生產線為例，采用自動化程度較高的PRMC冷軋機組后，鋼卷的生產周期減小進而降低的鋼材存放中生銹的可能性；酸洗與軋制的聯合運行和新酸洗槽的引進，提升了工藝速度；全自動焊機的使用，使得焊縫的質量得到提升和保證，避免了傳統工藝所帶來的高斷帶率。這一系列的改進措施，使得攀鋼的冷軋產品在國內甚至國際市場上的競爭能力得到提升，市場份額進一步提高。

（三）降低生產成本

生產工藝是否先進也直接關系到鋼材的生產成本。粗糙的生產工藝，帶來的通常是原材料的消耗速度快、產品的廢品率高、生產設備的消耗嚴重，這些都會導致鋼鐵企業生產成本的大幅提升。采用電氣高度自動化的產品線，能夠將生產的能耗、原料的消耗降到最低，同時保障成品率。

（四）滿足節能減排發展要求

鋼鐵生產屬于高度能源依賴型和消耗型的產業，需要礦石、電力、燃料等的不間斷供應。此外，鋼鐵行業還是環境污染物的“生產大戶”，鋼鐵生產中會向大氣中排放大量含有硫、氮的廢氣，易引發酸雨；鋼鐵生產還會產生大量工業廢渣、廢水，這些也會對環境產生負面影響。近幾年，為響應國家節能減排發展的要求，國內的諸多大型鋼鐵生產企業均投資引進了先進的生產線，實現了產品線的半自動化或全自動化，新的產品線能夠將鋼鐵生產中的能源消耗控制到最低，同時增加了污水處理環節以及廢氣回爐利用流程，大大減少了鋼鐵生產對能源的消耗和對環境的危害程度。

二、關鍵技術

（一）集散控制系統DCS

集散控制系統DCS（Distributed Control System）是在集中式控制系統的基礎上演進而來的，其核心思想是集中顯示、分散控制。DSC系統充分利用了計算機的數據信息處理能力，配合了通信、顯示、控制等技術，能夠做到對工業化生產中各個生產流程的獨立控制和具體細節的集中顯示，這種自動化生產流程更注重對生產過程的把控，其具有組網模式多樣、生產控制實時性高、生產質量可靠性高、產品線易于維護等諸多優勢，在世界范圍內的工業生產中都有極廣的應用。

（二）可編程邏輯控制器PLC

PLC系統，即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），是針對工業生產所研發的一種自動控制單元，由上世紀60年代在美國研發成功，并很快在世界范圍內的工廠得到推廣應用。傳統的半自動工業生產線中通常采用繼電器控制，而采用繼電器的產品線通常易用性差、維護困難，為了進一步提高工業生產的效率，科研人員推出了PLC系統。PLC系統工作原理與微型計算機類似，其核心是具有存儲能力的運算單元，通過預先編寫好的控制程序配合I/O口實現對工業生產的控制。該系統，由于其所具備的諸多優勢，在鋼鐵生產、石油化工、電力生產等多個工業領域都有極其廣闊的應用，且具有良好的發展前景。

三、電氣自動化策略

（一）學習引進先進生產線

國內的鋼鐵生產企業，應當及時認識到傳統鋼鐵生產線的諸多弊端，組織相關的管理人員和技術人員到先進的國內外先進的鋼鐵生產企業，參觀和學習先進的生產管理經驗。同時，要勇于廢除原有的生產模式，引進先進的生產線，提高鋼鐵生產的電氣自動化程度。

（二）加大人才培養和研發投資力度，增強創新能力

目前國內的鋼鐵生產企業，在生產線電氣自動化的實現過程中，不可避免的出現了自動化核心技術受制于人的窘境，這就要求我國的鋼鐵生產企業，應當具備核心技術的研發和創新能力，企業內應當注重對專業人才的引進培養，形成自己的研發團隊，保障研發的資金投資，盡快形成自己的核心技術競爭力[4]。

四、結束語

鋼鐵企業核心競爭力的形成，需要企業產品質量的保障、生產成本的控制、企業生產的綠色可持續，這些因素一定程度上都可以通過企業生產的電氣自動化來實現。因此，鋼鐵企業應當對生產線的自動化水平有足夠的重視和投入，國家也應當對自動化技術的研發有足夠的支持和資金投入，以保證我國鋼鐵企業在世界市場的競爭力。